RU2135896C1 - Method and device for heat treatment of solid wastes - Google Patents
Method and device for heat treatment of solid wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135896C1 RU2135896C1 RU98123178A RU98123178A RU2135896C1 RU 2135896 C1 RU2135896 C1 RU 2135896C1 RU 98123178 A RU98123178 A RU 98123178A RU 98123178 A RU98123178 A RU 98123178A RU 2135896 C1 RU2135896 C1 RU 2135896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- pyrolysis chamber
- waste
- pyrolysis
- rubber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области утилизации, обезвреживания и последующего использования продуктов переработки бытовых, промышленных, медицинских, полимерных и других отходов, конкретнее к способу термической переработки твердых отходов и устройству для его осуществления. The invention relates to the field of utilization, neutralization and subsequent use of products of processing household, industrial, medical, polymer and other waste, and more particularly to a method for the thermal processing of solid waste and a device for its implementation.
Известен способ термической переработки твердых отходов, включающий сушку отходов, пиролиз высушенных отходов с разделением на твердый остаток и газы, высокотемпературную обработку твердого остатка и газов пиролиза в шлаковой ванне. Шлаки периодически выпускают из печи, гранулируют и используют в дорожном строительстве (Патент ФРГ N 3940830, кл. F 23 G 5/027 от 12.07.90 г.). A known method of thermal processing of solid waste, including drying waste, pyrolysis of dried waste with separation into solid residue and gases, high-temperature treatment of solid residue and pyrolysis gases in a slag bath. Slag is periodically released from the furnace, granulated and used in road construction (German Patent No. 3940830, class F 23 G 5/027 from 07/12/90).
Способ осуществляют в шахтной печи, в которой загружаемые сверху отходы проходят стадии сушки, пиролиза и попадают в плавильную ванну. Печь оборудована системой отбора газа из-под сводового пространства и подачи его в зону шлаковой ванны (Патент ФРГ N 3940830, кл. F 23 G 5/027 от 12.07.90 г.). The method is carried out in a shaft furnace, in which the waste loaded from above passes through the stages of drying, pyrolysis and enters the melting bath. The furnace is equipped with a gas extraction system from under the vault space and its supply to the slag bath zone (German Patent No. 3940830, class F 23 G 5/027 dated July 12, 1990).
Недостатком известного способа является невозможность переработки резиновых изделий вследствие забивания мелкими частицами кокса и сажистым углеродом системы газоотсоса и системы принудительной эвакуации газа для его дальнейшей высокотемпературной обработки. The disadvantage of this method is the inability to process rubber products due to clogging with small particles of coke and soot carbon, the gas exhaust system and the forced gas evacuation system for its further high-temperature processing.
Недостатком конструкции установки для переработки твердых отходов является отсутствие возможности влияния на отдельные стадии процессов переработки вследствие непрерывности потока движения отходов сверху вниз, громоздкость конструкции, сложность системы отбора и вдувания газа, значительные эксплуатационные затраты. The design flaw of the installation for processing solid waste is the inability to influence the individual stages of the processing processes due to the continuity of the flow of waste from top to bottom, the bulkiness of the structure, the complexity of the gas extraction and injection system, and significant operating costs.
Известен способ термической переработки твердых отходов, включающий пиролиз высушенных отходов с разделением отходов на твердый остаток и газы высокотемпературную обработку твердого остатка и газов пиролиза в шлакометаллической ванне электроплавильной печи (Патент РФ N 2104445, МКи F 23 G 5/027 от 20.05.93 г.). A known method of thermal processing of solid waste, including the pyrolysis of dried waste with separation of waste into solid residue and gases, high-temperature treatment of solid residue and pyrolysis gases in a slag metal bath of an electric melting furnace (RF Patent N 2104445, MK F 23 G 5/027 from 05/20/93, )
Установка для осуществления этого способа содержит пиролизную камеру, выход которой соединен с ванной электроплавильной печи. Установка оборудована системами отбора газа пиролиза и вдуванием его в зону шлакометаллической ванны для высокотемпературной обработки (Патент РФ N 2104445, МКи F 23 G 5/027 от 20.05.93 г.). Installation for implementing this method contains a pyrolysis chamber, the output of which is connected to the bathtub of an electric melting furnace. The installation is equipped with systems for extracting pyrolysis gas and injecting it into the zone of the slag metal bath for high-temperature processing (RF Patent N 2104445, MKi F 23 G 5/027 dated 05/20/93).
Недостатками известного способа являются невозможность переработки резиновых изделий, сложность отбора газа и подачи его в зону шлакометаллической ванны для высокотемпературной обработки, отсутствие возможности регулирования температурных условий процесса пиролиза, низкая степень обработки газа. The disadvantages of this method are the impossibility of processing rubber products, the difficulty of taking gas and supplying it to the zone of the slag metal bath for high-temperature processing, the inability to control the temperature conditions of the pyrolysis process, the low degree of gas processing.
Недостатками установки для термической переработки твердых отходов являются наличие вертикальной пиролизной камеры, сложность конструкции системы отбора и подачи в шлакометаллический расплав пиролизного газа, невозможность переработки резиновых изделий, большие эксплуатационные затраты, отсутствие средств регулирования тепловых процессов в пиролизной камере. The disadvantages of the installation for the thermal processing of solid waste are the presence of a vertical pyrolysis chamber, the complexity of the design of the system for extracting and supplying pyrolysis gas to the slag metal melt, the inability to process rubber products, high operating costs, and the lack of means for regulating thermal processes in the pyrolysis chamber.
Технической задачей предлагаемого изобретения является эффективная высокотемпературная переработка резиновых изделий, армированных металлом, в том числе автопокрышек с металлическим кордом, с одновременной переработкой бытовых и промышленных отходов. The technical task of the invention is an effective high-temperature processing of rubber products reinforced with metal, including tires with metal cord, with the simultaneous processing of household and industrial waste.
Техническая задача решается тем, что в способе термической переработки твердых отходов, при котором в поролизную камеру подают твердые бытовые отходы и сжигают их с разделением на твердый остаток и газообразную составляющую с последующей высокотемпературной обработкой твердого остатка и газов пиролиза в шлакометаллической ванне плавильной печи, бытовые отходы предварительно подсушивают, в пиролизную камеру подают окислитель и продукты деструкции резиновых изделий, армированных металлом, а ввод подсушенных бытовых отходов осуществляют с перекрытием сверху продуктов деструкции резиновых изделий и образованием на поду пиролизной камеры, по меньшей мере, двух слоев твердых отходов, кроме того, продукты деструкции резиновых изделий, армированных металлом, в виде корда с остатками резины получают в озонсодержащей газовой среде, кроме того, подачу окислителя ведут, по меньшей мере, двумя потоками с разнесением их по высоте пиролизной камеры; кроме того, подачу окислителя по разнесенным в пиролизной камере уровням ведут с различными коэффициентами расхода окислителя в каждом уровне; кроме того, подачу окислителя ведут с превышением коэффициента расхода окислителя в верхнем потоке по сравнению с нижним; кроме того, окислитель подают в пиролизную камеру под слой отходов при коэффициенте расхода окислителя 0,5 - 0,6; кроме того, окислитель подают в пиролизную камеру над поверхностью слоя бытовых отходов при коэффициенте расхода окислителя 1,1oC1,2; кроме того, пиролиз отходов деструкции резины, армированной металлом, ведут до образования углеродного остатка, окислов металла и летучих составляющих пиролиза резины; кроме того, остаток пиролиза армированной резины в виде углерода и окислов металла подают из пиролизной камеры в ванну плавильной печи на шлакометаллический расплав, где ведут восстановление окислов металла углеродом с получением металла и переводом его в металлический расплав; кроме того, подачу продуктов деструкции резиновых изделий, армированных металлом, в пиролизную камеру осуществляют перед подачей подсушенных бытовых отходов; кроме того, подачу продуктов деструкции резиновых изделий, армированных металлом, в пиролизную камеру осуществляют непрерывно; кроме того, подачу бытовых отходов и продуктов деструкции резиновых изделий, армированных металлом, в пиролизную камеру осуществляют порциями с чередованием подачи продуктов деструкции и бытовых отходов; кроме того, твердые отходы перемещают по поду пиролизной камеры и подают на шлакометаллический расплав в плавильной ванне принудительно; кроме того, количество отходов деструкции резиновых изделий составляет 10 - 30% от массы бытовых отходов, подаваемых в пиролизную камеру.The technical problem is solved in that in a method for the thermal processing of solid waste, in which solid household waste is fed into the porosity chamber and burned with separation into a solid residue and a gaseous component, followed by high-temperature treatment of the solid residue and pyrolysis gases in a slag metal bath of the melting furnace, household waste pre-dried, oxidizer and degradation products of rubber products reinforced with metal are fed into the pyrolysis chamber, and the introduction of dried household waste was carried out they are revealed with the top-down products of the destruction of rubber products and the formation on the bottom of the pyrolysis chamber of at least two layers of solid waste, in addition, the products of the destruction of rubber products reinforced with metal in the form of a cord with rubber residues are obtained in an ozone-containing gas environment, in addition the oxidizing agent is supplied by at least two streams with their spacing along the height of the pyrolysis chamber; in addition, the supply of the oxidizing agent according to the levels spaced in the pyrolysis chamber is carried out with different oxidizer consumption coefficients at each level; in addition, the oxidizing agent is supplied in excess of the oxidizing agent consumption coefficient in the upper stream as compared with the lower one; in addition, the oxidizing agent is fed into the pyrolysis chamber under the waste layer with an oxidizing agent coefficient of 0.5 - 0.6; in addition, the oxidizing agent is fed into the pyrolysis chamber above the surface of the household waste layer with an oxidizing agent coefficient of 1.1 o C1.2; in addition, the pyrolysis of waste degradation of rubber reinforced with metal, lead to the formation of a carbon residue, metal oxides and volatile components of the pyrolysis of rubber; in addition, the pyrolysis residue of reinforced rubber in the form of carbon and metal oxides is fed from the pyrolysis chamber to the bath of the melting furnace to the slag metal melt, where metal oxides are reduced by carbon to produce metal and converted to metal melt; in addition, the supply of degradation products of rubber products reinforced with metal in the pyrolysis chamber is carried out before the supply of dried household waste; in addition, the supply of degradation products of rubber products reinforced with metal into the pyrolysis chamber is carried out continuously; in addition, the supply of household waste and degradation products of rubber products reinforced with metal into the pyrolysis chamber is carried out in batches with alternating supply of degradation products and household waste; in addition, solid waste is moved along the bottom of the pyrolysis chamber and forced to the slag-metal melt in the melting bath; in addition, the amount of waste products destruction of rubber products is 10 - 30% of the mass of household waste fed into the pyrolysis chamber.
Для достижения поставленной технической задачи предлагается устройство для термической переработки твердых отходов, включающее камеру предварительной сушки бытовых отходов, соединенную с пиролизной камерой, выход которой соединен с ванной электроплавильной печи, блок деструкции резиновых изделий, армированных металлом, в озонсодержащей газовой среде, соединенный шлюзом со входом пиролизной камеры; кроме того, пиролизная камера снабжена устройством для перемещения отходов деструкции резиновых изделий, армированных металлом, поперек пода пиролизной камеры и устройством перемещения твердых отходов вдоль пода пиролизной камеры в сторону ванны плавильной печи. To achieve the technical task, a device is proposed for the thermal processing of solid waste, including a chamber for preliminary drying of household waste, connected to a pyrolysis chamber, the outlet of which is connected to the bathtub of an electric melting furnace, a unit for the destruction of rubber products reinforced with metal in an ozone-containing gas medium, connected by a gateway to the inlet pyrolysis chamber; in addition, the pyrolysis chamber is equipped with a device for transporting metal-reinforced rubber degradation waste products across the hearth of the pyrolysis chamber and a device for moving solid waste along the hearth of the pyrolysis chamber towards the bathtub of the melting furnace.
В процессе термической переработки твердых бытовых отходов проводят их сушку и сжигание подсушенных отходов в пиролизной камере при подаче через под пиролизной камеры окислителя с коэффициентом расхода окислителя 0,5 - 0,6. Дополнительно в пиролизную камеру подают отходы деструкции резиновых изделий, армированных металлом. При этом ввод в пиролизную камеру подсушенных бытовых отходов осуществляют с перекрытием сверху продуктов деструкции резиновых изделий и образованием на поду камеры по меньшей мере двух слоев твердых отходов. Слой загружаемых сверху продуктов деструкции резиновых изделий сухих бытовых отходов фильтрует восходящий поток летучих продуктов пиролиза резины, при этом почти весь сажистый углерод и мелкие частицы кокса задерживаются в слое бытовых отходов и не уносится в систему газоочистки. Отходы продуктов деструкции резиновых изделий, армированных металлом, могут быть как в дробленом, протянутом, обжатом, так и в необработанном никакими механическими воздействиями виде. Продукты деструкции армированных металлом резиновых изделий, например автопокрышек, в виде корда с остатками резины могут быть получены в озонсодержащей газовой среде. Так как процесс разрушения автопокрышек в озонсодержащей газовой среде проводят при значительных механических воздействиях на перерабатываемый продукт, отходы продуктов деструкции автопокрышек имеют большую удельную поверхность, что создает благоприятные условия для скорости пиролиза резины, улучшения тепло- и массообмена внутри отходов. Подачу продуктов деструкции армированных металлом резиновых изделий в пиролизную камеру осуществляют либо перед подачей подсушенных бытовых отходов, либо одновременно. При этом подачу продуктов деструкции армированных металлом резиновых изделий в пиролизную камеру осуществляют либо непрерывно, либо порциями с чередованием подачи продуктов деструкции резины и бытовых отходов. In the process of thermal processing of municipal solid waste, they are dried and burned dried waste in the pyrolysis chamber when an oxidizer is supplied through the pyrolysis chamber with an oxidizer consumption coefficient of 0.5 - 0.6. Additionally, the destruction of rubber products reinforced with metal is fed to the pyrolysis chamber. In this case, the introduction of dried domestic waste into the pyrolysis chamber is carried out with overlapping on top of the degradation products of rubber products and the formation of at least two layers of solid waste on the chamber bottom. The layer of dry household waste rubber products loaded from above destroys the upward flow of volatile rubber pyrolysis products, while almost all soot carbon and small particles of coke are trapped in the household waste layer and are not taken into the gas cleaning system. Wastes from degradation products of rubber products reinforced with metal can be either crushed, stretched, crimped, or unprocessed by any mechanical stress. The degradation products of metal-reinforced rubber products, for example tires, in the form of a cord with rubber residues can be obtained in an ozone-containing gas environment. Since the process of destruction of tires in an ozone-containing gas environment is carried out with significant mechanical impacts on the processed product, the waste products of the destruction of tires have a large specific surface area, which creates favorable conditions for the speed of pyrolysis of rubber, improve heat and mass transfer inside the waste. The supply of degradation products of metal-reinforced rubber products to the pyrolysis chamber is carried out either before the supply of dried household waste, or at the same time. At the same time, the degradation products of metal-reinforced rubber products are fed into the pyrolysis chamber either continuously or in batches with alternating feeds of rubber degradation products and household waste.
Отходы продуктов деструкции резиновых изделий, например автопокрышек, подают в пиролизную камеру, распределяют их равномерно поперек пода и засыпают сверху слоем подсушенных бытовых отходов. Количество отходов продуктов деструкции резиновых изделий составляет 10 - 30% от массы бытовых отходов, поступающих в пиролизную камеру из камеры сушки. При меньшем 10% количестве отходов деструкции резиновых изделий тепла, выделяемого при сгорании резиновой составляющей отходов, недостаточно для поддержания температуры в пиролизной камере в пределах 700 - 900oC.Wastes from degradation products of rubber products, such as tires, are fed into the pyrolysis chamber, distributed evenly across the hearth and filled up with a layer of dried household waste. The amount of waste products of degradation of rubber products is 10 - 30% of the mass of household waste entering the pyrolysis chamber from the drying chamber. With less than 10% of the amount of waste degradation of rubber products, the heat generated during the combustion of the rubber component of the waste is not enough to maintain the temperature in the pyrolysis chamber within 700 - 900 o C.
При большем 30% количестве отходов деструкции резиновых изделий, армированных металлом, возможен улет сажистого углерода и зарастание газохода сажей, осаждающейся на его стенках. При температуре 700 - 900oC, которая имеет место в пиролизной камере, органическая часть отходов деструкции (резина, текстильный корд) разлагается с образованием летучих продуктов и углеродистого остатка. Так как пиролиз проводят при коэффициенте расхода окислителя 0,5 - 0,6, то кислорода хватает только на частичное окисление углерода, а летучие продукты пиролиза поднимаются вверх и проходят через слой поступивших из сушильной камеры бытовых отходов. Для дожигания летучих продуктов в слое бытовых отходов и в объеме пиролизной камеры в нее подают дополнительно окислитель при коэффициенте расхода окислителя 1,1 - 1,2. Избыток окислителя позволяет полностью дожечь летучие горючие компоненты продуктов пиролиза резины (метана, этана, сероводорода, водорода) в слое бытовых отходов или в объеме пиролизной камеры. Для эффективного сжигания летучих горючих компонентов способ предусматривает подачу окислителя, по меньшей мере, двумя потоками с разнесением их по высоте пиролизной камеры с различными коэффициентами расхода окислителя на каждом уровне. Углеродистый остаток, в том числе и сажистый углерод, образующийся при разложении резины, вместе с металлокордом опускается вниз по поду пиролизной камеры под собственным весом или принудительно и попадает из пиролизной камеры в ванну плавильной печи на шлакометаллический расплав, где проводят восстановление окислов металла углеродом до металла с переводом его в металлическую ванну. Образующийся в плавильной ванне электропечи металл и шлак периодически выпускают через раздельные летки. Металл отправляется на переплав, а шлак гранулируют и используют в строительстве. Таким образом достигается максимальная утилизация перерабатываемых отходов.With a larger 30% amount of waste destruction of rubber products reinforced with metal, soot carbon can escape and the flue can become soiled with soot deposited on its walls. At a temperature of 700 - 900 o C, which takes place in the pyrolysis chamber, the organic part of the destruction waste (rubber, textile cord) decomposes with the formation of volatile products and a carbon residue. Since pyrolysis is carried out with an oxidizer consumption coefficient of 0.5 - 0.6, oxygen is only enough for partial oxidation of carbon, and volatile pyrolysis products rise up and pass through the layer of household waste coming from the drying chamber. For the afterburning of volatile products in the household waste layer and in the volume of the pyrolysis chamber, an additional oxidizing agent is supplied to it at an oxidizer flow rate of 1.1 - 1.2. Excess oxidizing agent allows to completely burn out the volatile combustible components of rubber pyrolysis products (methane, ethane, hydrogen sulfide, hydrogen) in the household waste layer or in the volume of the pyrolysis chamber. For efficient combustion of volatile combustible components, the method provides for the supply of an oxidizing agent with at least two streams with their spacing along the height of the pyrolysis chamber with different oxidizer flow rates at each level. The carbon residue, including soot carbon formed during the decomposition of rubber, together with the metal cord falls down the bottom of the pyrolysis chamber under its own weight or forcibly and enters from the pyrolysis chamber into the bath of the melting furnace to the slag metal melt, where metal oxides are reduced by carbon to metal with transferring it to a metal bath. The metal and slag formed in the melting bath of the electric furnace are periodically released through separate letches. The metal is sent for remelting, and the slag is granulated and used in construction. Thus, maximum utilization of recyclable waste is achieved.
Отходы деструкции резиновых изделий, армированных металлом, подают непосредственно в пиролизную камеру, а не в камеру сушки по следующим причинам. Разложение резины в камере сушки привело бы к забиванию газохода сажитым углеродом, в то время как при пиролизе резины под слоем бытовых отходов в пиролизной камере это полностью исключается. Кроме того, недостаток тепла в пиролизной камере компенсируется теплом сгорания летучих составляющих продуктов пиролиза резины, теплота сгорания которой составляет 7,03 - 8,78 МДж/кг. Таким образом, отпадает необходимость в дополнительном источнике тепла. The destruction of rubber products reinforced with metal is fed directly into the pyrolysis chamber, and not into the drying chamber for the following reasons. Decomposition of the rubber in the drying chamber would lead to clogging of the gas duct with carbon black, while during the pyrolysis of rubber under a layer of household waste in the pyrolysis chamber this is completely eliminated. In addition, the lack of heat in the pyrolysis chamber is compensated by the heat of combustion of the volatile constituent products of the pyrolysis of rubber, the heat of combustion of which is 7.03 - 8.78 MJ / kg. Thus, there is no need for an additional heat source.
Для реализации предложенного способа на установке для высокотемпературной термической переработки твердых отходов ее снабжают блоком деструкции резиновых изделий, армированных металлом, например, автопокрышек с металлическим кордом, в атмосфере озонсодержащей газовой среды. Такой блок не требует значительных дополнительных затрат. Деструкция резиновых изделий, армированных металлом, в таком блоке является наименее энергоемкой. To implement the proposed method on the installation for high-temperature thermal processing of solid waste, it is equipped with a destruction unit for rubber products reinforced with metal, for example, tires with metal cord, in an atmosphere of ozone-containing gas environment. Such a unit does not require significant additional costs. The destruction of rubber products reinforced with metal in such a unit is the least energy-intensive.
С целью исключения утечек озонсодержащей газовой среды в атмосферу блок деструкции резиновых изделий и пиролизная камера соединены шлюзовой камерой. Для равномерного распределения отходов деструкции армированных металлом резиновых изделий на поду пиролизной камеры предусмотрены устройства для перемещения отходов деструкции вдоль или поперек пода пиролизной камеры. В процессе деструкции армированных металлом резиновых изделий в озонсодержащей газовой среде от металлического корда отделяется до 80% резиновой составляющей, которая может быть использована в производстве регенерата, материалов строительного назначения, резиновой крошки и других ценных продуктов. Отходы переработки резиновых изделий, армированных металлом, в виде расщепленного корда с налипшими на нем остатками резины используются для переработки в пиролизной камере. Отходы деструкции резиновых изделий подают в пиролизную камеру через шлюз, что исключает утечку озона в атмосферу и позволяет сделать процесс переработки резиновых изделий в атмосфере озонсодержащего газа и подачу отходов деструкции резиновых изделий в пиролизную камеру непрерывным, без нарушения озонсодержащей атмосферы в камере деструкции. In order to prevent leaks of ozone-containing gaseous medium into the atmosphere, the destruction unit of rubber products and the pyrolysis chamber are connected by a lock chamber. To evenly distribute the destruction waste of metal-reinforced rubber products on the bottom of the pyrolysis chamber, devices are provided for moving the destruction waste along or across the bottom of the pyrolysis chamber. In the process of destruction of metal-reinforced rubber products in an ozone-containing gas medium, up to 80% of the rubber component is separated from the metal cord, which can be used in the production of regenerate, building materials, crumb rubber and other valuable products. Wastes from processing rubber products reinforced with metal in the form of a split cord with rubber residues adhering to it are used for processing in a pyrolysis chamber. Rubber products destruction waste is fed into the pyrolysis chamber through a gateway, which eliminates ozone leakage into the atmosphere and makes it possible to make the process of rubber products processing in an ozone-containing gas atmosphere and supply of rubber products destruction waste to the pyrolysis chamber without disturbing the ozone-containing atmosphere in the destruction chamber.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где изображены:
на фиг. 1 - вид на установку сбоку;
на фиг. 2 - вид на установку со стороны плавильной печи.The invention is illustrated in the drawing, which shows:
in FIG. 1 is a side view of the installation;
in FIG. 2 is a view of the installation from the side of the melting furnace.
Установка для термической переработки бытовых отходов состоит из камеры сушки 1 с загрузочным бункером 2, выход которой соединен с входом пиролизной камеры 3. Наклонный под пиролизной камеры 3 снабжен соплами 4 для подачи первичного окислителя, а в стенке камеры 3 расположены сопла 5 для подачи вторичного окислителя. Пиролизная камера 3 соединена с плавильной электропечью 6 так, что под камеры 3 соединен с ванной электропечи 6. Пиролизная камера 3 и электропечь 6 имеют общее подсводное пространство, соединенное с газоходом 7. Сбоку от пиролизной камеры 3 установлен блок деструкции 8 резиновых изделий, армированных металлом, например автопокрышек, в атмосфере озона. Блок деструкции 8 соединен с пиролизной камерой 3 шлюзом 9 с шиберами 10 и 11, отсекающими шлюз 9 со стороны блока деструкции 8 и пиролизной камеры 3 соответственно. Пиролизная камера 3 в месте входа в нее шлюза 9 оборудована устройством 12 для перемещения отходов деструкции автопокрышек поперек пода пиролизной камеры. Плавильная электропечь снабжена электродами 13 для введения в печь электроэнергии и оборудована выпускными отверстиями 14 и 15 для выпуска металла и шлака соответственно. The installation for the thermal processing of household waste consists of a drying chamber 1 with a
Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности. The proposed method is carried out in the following sequence.
Твердые бытовые отходы загружают в загрузочный бункер 2, откуда они попадают в камеру сушки 1, например в барабанную вращающуюся печь. Одновременно в герметичной камере 8 блока для деструкции резиновых изделий, например кордовых автопокрышек, ведут обработку покрышек в атмосфере озона по известной технологии. Отходы деструкции автопокрышек, содержащие остатки резины и корд, через шлюз 9 подают в пиролизную камеру 3 и равномерно распределяют на поду. Из камеры сушки 1 в пиролизную камеру 3 на отходы деструкции автопокрышек подают твердые бытовые отходы. Через сопла 4, расположенные в поду пиролизной камеры 3, подают первичный окислитель для сжигания отходов. Через боковые сопла 5 в пиролизную камеру 3 подают вторичный окислитель для дожигания летучих составляющих пиролиза. На подине ванны электропечи 6 разводят шлакометаллический расплав, куда затем постепенно самотеком или принудительно поступают твердые остатки пиролиза: твердый углеродистый остаток, металлический корд, окислы металлов. По мере накопления в ванне электропечи металлического и шлакового расплава, подогреваемого с помощью электроэнергии, подводимой в печь электродами 13, проводят выпуск металла и шлака через выпускные отверстия 14 и 15 соответственно. Шлак, выпускаемый из печи, подвергают грануляции для последующего использования в строительстве. Металл в слитках передают для дальнейшей переработки в металлургических агрегатах. Municipal solid waste is loaded into a
Термическую переработку твердых отходов проводили на установке для переработки бытовых отходов ТПО-25, снабженной блоком разрушения автопокрышек в атмосфере озона. Отходы, загруженные в контейнеры, подают в сушильный вращающийся барабан 1, где их подсушивают дымовыми газами, поступившими противотоком из пиролизной камеры 3. Одновременно с загрузкой бытовых отходов в сушильную камеру 1 ведут процесс деструкции автопокрышек в перерабатывающем блоке 8, где в атмосфере озона происходит разрушение так называемой вулканизационной сетки резины и отделение резины от армирующих элементов металлического или текстильного корда. Резиновая крошка просыпается через сито и поступает на классификатор размеров крошки, а отходы продуктов деструкции автопокрышек - корд с остатками резины на нем - через шлюзовое устройство 9 подают на вход пиролизной камеры 3. Затем отходы продуктов деструкции автопокрышек с помощью устройства перемещения 12 равномерно распределяют на поду пиролизной камеры 3. Загруженные в сушильную камеру 1 бытовые отходы перемещаются в процессе сушки в сторону входа в пиролизную камеру 3 и постепенно высыпаются на уложенные в пиролизной камере отходы деструкции автопокрышек. За счет подачи через сопла 4 подогретого до температуры 300 - 400oC первичного окислителя ведут нагрев и сжигание горючей органической составляющей бытовых отходов и пиролиз резины. При этом коэффициент расхода первичного окислителя поддерживают в пределах 0,5 - 0,6. Этого количества воздуха достаточно для сжигания углеродистой составляющей отходов, но недостаточно для дожигания горючих летучих составляющих пиролиза резины. Подачу вторичного окислителя через сопла 5 ведут при коэффициенте расхода воздуха 1,1 - 1,2. Так как при температуре 700 - 900oC, что имеет место в пиролизной камере 3, пиролиз резины с распадом на твердый коксовый остаток, содержащий сажистый углерод, и газ происходит в течение 1 - 2 минут, то дожигание летучих составляющих пиролиза резины протекает в слое отходов или в объеме пиролизной камеры, а не в камере дожигания, то есть дополнительное тепло от сжигания летучих составляющих пиролиза резины выделяется в объеме пиролизной камеры 3. Это позволяет поддерживать заданную температуру в объеме пиролизной камеры без расхода газового или жидкого топлива. Углеродистый остаток, образующийся при пиролизе отходов резины, вместе с металлокордом опускается под собственным весом по поду пиролизной камеры вниз и попадает в ванну плавильной электропечи 6. Остатки керамической части бытовых отходов с остатками углеродистой составляющей и окислов металла подают на поверхность шлакометаллического расплава, находящегося в ванне электропечи 6. Шлак разогревается графитовыми электродами 13 до температуры 1450 - 1500oC, что обеспечивает быстрое растворение керамической части отходов и восстановление и растворение металла. Плавающие на поверхности шлака до момента сплавления с ним керамические составляющие отходов, насыщенные углеродом, несмотря на общий окислительный характер печной атмосферы, обеспечивают существование тонкого ламинарного слоя в восстановительной атмосфере, в котором происходят реакции восстановления окислов металлов, которые переходят в металлическую часть шлакометаллического расплава, находящегося в ванне электропечи. По мере накопления металла и шлака в электропечи 6 их выпускают раздельно: металл - через летку 14, а шлак - через летку 15, и используют затем в различных областях промышленности. Металл в виде чугуна используют при выплавке легированного чугуна и стали, а шлак - в строительстве.Thermal processing of solid waste was carried out at the TPO-25 household waste recycling plant, equipped with a tire destruction unit in the ozone atmosphere. Waste loaded into containers is fed into a rotary drying drum 1, where they are dried by flue gases supplied by the counterflow from the
Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.
Бытовые и промышленные отходы для высокотемпературной термической переработки загружают через приемную воронку 2 в камеру сушки 1 барабанного типа, которая вращается со скоростью 1 оборот в минуту. Вследствие наклона барабана под углом 3o к горизонту подогреваемые отходящими из пиролизной камеры 3 газами отходы постепенно перемещаются в сторону пиролизной камеры 3 под воздействием силы тяжести и вращения барабаны. Сушка осуществляется за счет противотока газа из пиролизной камеры 3 и подачи подогретого до 300 - 400oC воздуха в качестве окислителя. В процессе сушки происходит выделение паров, а в последней трети длины барабана - выделение летучих из органической части бытовых отходов. Подсушенные отходы постепенно из камеры сушки 1 попадают на наклонный футерованный под пиролизной камеры 3. Одновременно с загрузкой бытовых отходов в камеру сушки 3 ведут процесс разрушения автопокрышек в атмосфере озона в камере деструкции 8. Технологический процесс переработки автопокрышек состоит в разрушении резины в озонсодержащей атмосфере при воздействии механических нагрузок на ширину. Автопокрышка в перерабатывающем блоке растягивается, в открывшиеся микротрещины поступает озонированный воздух и происходит разрушение (механодеструкция) вулканизационной сетки резины и отделение резины от армирующих металлического и текстильного корда. Крошка резины идет на дальнейшую переработку, а остатки деструкции автопокрышки, содержащие корд с остатками резины на нем, через шлюз 9 подают в пиролизную камеру 3 установки для термической переработки отходов. Для передачи отходов деструкции из блока деструкции 8 в пиролизную камеру 3 без нарушения атмосферы в объеме камеры деструкции 8 вход и выход шлюзовой камеры перекрывают шиберными затворами 10 и 11, заполняют шлюзовую камеру озоновоздушной смесью, затем открывают шибер 10 со стороны блока деструкции 8 и вводят корд с остатками резины в шлюзовую камеру. Перекрывают шибер 10 и открывают шибер 11 со стороны пиролизной камеры 3. Отходы деструкции автопокрышек передают в пирилизную камеру 3, шибер 11 закрывают, а уложенные на под пиролизной камеры 3 отходы автопокрышек с помощью устройства для перемещения 12 равномерно распределяют поперек пода. Сверху на размещенные на поду отходы деструкции автопокрышек из камеры сушки 1 подают бытовые отходы. Включают подачу первичного окислителя, который через сопла 4 попадает в пиролизную камеру 3 и служит первичным окислителем органической составляющей отходов. Расход первичного окислителя поддерживают таким, чтобы коэффициент избытка окислителя составлял 0,5 - 0,6. Сверху через сопла 5 в пиролизную камеру подают вторичный окислитель при коэффициенте избытка окислителя 1,1 - 1,2. Вторичный окислитель подают острой струей, которая внедряется в бытовые отходы и дожигает летучие компоненты продуктов пиролиза в объеме отходов или объеме пиролизной камеры, то есть все тепло от сжигания органической составляющей отходов выделяется в пиролизной камере 3. Остатки углеродистой составляющей отходов, оксиды металлов и керамическая составляющая отходов в сыпучем или вязком состоянии перемещается под собственным весом по поду пиролизной камеры 3 и попадают в плавильную ванну электропечи 6. На поверхности шлака, подогреваемого с помощью графитовых электродов 13 до температуры 1450 - 1500oC, керамическая часть отходов и вводимые в печь 6 для нейтрализации серы кальцийсодержащие добавки растворяются. Металл, восстановленный из окислов с помощью углерода, переходит в металлическую ванну под слой шлакового расплава. По мере накопления металла и шлака в ванне электропечи 6 их периодически выпускают через соответствующие выпускные отверстия 14 и 15. Металл в виде чугуна отправляют на переплав, шлак гранулируют и используют в строительстве.Household and industrial waste for high-temperature thermal processing is loaded through a receiving
Использование предложенного способа и устройства для его осуществления позволит сделать процесс переработки резиновых изделий, армированных металлом, безотходным и высокоэффективным. Исключается забивание газоходов сажистым углеродом, который используется в данном случае для восстановления окислов металла. Отпадает необходимость в дополнительном топливе, которое заменяют остатками резины в продуктах деструкции. Используется для дальнейшей переработки металлическая составляющая арматуры резиновых изделий. Исключается попадание в атмосферу вредных и токсичных примесей. Using the proposed method and device for its implementation will make the process of processing rubber products reinforced with metal, waste-free and highly efficient. Clogging of flues with soot carbon, which is used in this case for the reduction of metal oxides, is excluded. There is no need for additional fuel, which is replaced by rubber residues in the degradation products. The metal component of the reinforcement of rubber products is used for further processing. Elimination of harmful and toxic impurities in the atmosphere.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123178A RU2135896C1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Method and device for heat treatment of solid wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123178A RU2135896C1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Method and device for heat treatment of solid wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2135896C1 true RU2135896C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20213729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98123178A RU2135896C1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Method and device for heat treatment of solid wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135896C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2704177C1 (en) * | 2018-12-10 | 2019-10-24 | Григорий Михайлович Золотарев | Pyrolysis reactor |
CN115493152A (en) * | 2022-09-16 | 2022-12-20 | 中国环境科学研究院 | Pyrolysis furnace for treating medical waste and treatment method |
RU2814105C1 (en) * | 2023-07-24 | 2024-02-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of producing pure metal cord and carbon residue when processing industrial rubber wastes |
-
1998
- 1998-12-28 RU RU98123178A patent/RU2135896C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2704177C1 (en) * | 2018-12-10 | 2019-10-24 | Григорий Михайлович Золотарев | Pyrolysis reactor |
CN115493152A (en) * | 2022-09-16 | 2022-12-20 | 中国环境科学研究院 | Pyrolysis furnace for treating medical waste and treatment method |
RU2814105C1 (en) * | 2023-07-24 | 2024-02-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of producing pure metal cord and carbon residue when processing industrial rubber wastes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0290488B1 (en) | Treatment of waste and a rotary kiln therefor | |
US3707129A (en) | Method and apparatus for disposing of refuse | |
CN110805907B (en) | Process and device for treating solid waste salt cracking furnace containing water, organic matters and other soluble gases | |
US5868085A (en) | Pyrolytic waste treatment system | |
KR100557676B1 (en) | Method for carbonizing organic waste and the apparatus therefor | |
US4204979A (en) | Method of processing activated carbon | |
US7147681B1 (en) | Method and device for removing recoverable waste products and non-recoverable waste products | |
RU2135896C1 (en) | Method and device for heat treatment of solid wastes | |
RU2666559C1 (en) | Installation for thermal processing of waste | |
KR20060064141A (en) | Recycling system of sewage sluge using thermal decomposition | |
RU2704398C1 (en) | Method for vitrification of sludge or other organic sludges and wastes and device for its implementation | |
JP4440696B2 (en) | Carbonization method of sewage sludge | |
KR20110138105A (en) | Apparatus for continuous pyrolysis and method thereof | |
KR101170903B1 (en) | Drying system for incinerating municipal solid wastes and fire retardant wastes including high-moisture | |
CN211502804U (en) | Continuous high-efficient green hazardous waste burns non-shrend processing apparatus of waste residue | |
KR102262101B1 (en) | Hybrid system for drying and carbonizing organic matter | |
CN110822447A (en) | Continuous high-efficient green hazardous waste burns non-shrend processing apparatus of waste residue | |
SU984416A3 (en) | Method and apparatus for combustion of lump material | |
KR101166157B1 (en) | Incinerator system that improves combustion efficiency | |
KR950013974B1 (en) | Method and apparatus for using hazardous waste to form no-hazardous aggregate | |
CN221515585U (en) | Industrial waste salt pyrolysis carbonization harmless treatment system | |
JP3726779B2 (en) | Heat treatment method and facilities for sludge | |
KR100535196B1 (en) | Method and apparatus for the thermal treatment of fly dust from grate incineration plants | |
JP2747951B2 (en) | Drying method and melting method of incinerated ash | |
CN115991576A (en) | Method for recycling rock wool waste residues through electric melting method and cooperatively treating VOCs (volatile organic compounds) in electric furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061229 |